Movement & Sport Sciences 2012/1
Movement & Sport Sciences
2012/1 (n° 75)
120 pages
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Revue précédemment éditée par De Boeck Université

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EMG-based estimation of muscular efforts exerted during human movements
par David Amarantini et al.
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Points de vue novateurs en optimisation numériques / Innovative points of view in numerical optimization

Vous consultezEMG-based estimation of muscular efforts exerted during human movements

AuteursDavid Amarantini du même auteur

PRISSMH EA 4561, Université Paul Sabatier Toulouse 3, Toulouse, France
Département de Kinésiologie, Université de Montréal, Québec, Montréal

Résumé

The quantification of muscle efforts can be very helpful in achieving important goals in clinical or sports biomechanics. However, the estimation of muscle moments and force requires to solve the problem of redundancy inherent in the musculoskeletal system. This paper covers the steps involved in developing an original EMG-based optimization methodology for estimating opposing muscle group moments and individual muscle force during static contractions or dynamic movements, even in the presence of fatigue. The combined use of numerical optimization and EMG data greatly improved our confidence in the estimates of agonist and antagonist moments, as well as muscle force. The generalization of the proposed method might be of particular interest in biomechanics of sport and exercise.



Keywords
electromyography, optimization, muscle group moments, muscle force, cocontraction, fatigue


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Résumé
La quantification des efforts musculaires peut être d’une importance considérable dans les différents domaines de la biomécanique. Cependant, l’estimation des moments musculaires agoniste et antagoniste ou de la force développée par chaque muscle au cours d’un mouvement nécessite de résoudre le problème de la redondance musculaire. Cet article fait la synthèse des différentes étapes du développement d’une méthode « EMG-assistée » permettant de quantifier les moments et les tensions musculaires lors de contractions isométriques ou de tâches dynamiques, en présence ou non de fatigue. En associant de manière appropriée l’optimisation numérique et l’utilisation de données électromyographiques, la méthode proposée améliore la qualité de l’estimation de ces efforts musculaires. Cette approche pourra trouver de nombreuses applications, particulièrement en biomécanique du sport.

Mots clés

électromyographie, optimisation, moments musculaires agoniste et antagoniste, tension musculaire, cocontraction, fatigue

PLAN DE L'ARTICLE

  • Introduction
  • 1 - Estimation of muscle group moments
  • 2 - Application for clinical or sport-related purposes
  • 3 - An extension to account for muscle fatigue
  • 4 - Estimation of muscle force
  • 5 - Conclusion
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